DE4305099A1 - Verfahren zur Reinigung einer Filtereinrichtung und Filtereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung einer Filtereinrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere Schwimm­ badwasser, bei der die zu filtrierende Flüssigkeit aus einem Behälter über Filterelemente mit angeschwemmter Filterhilfs­ schicht abgesaugt wird und wobei im Reinigungsbetrieb die Filterhilfsschicht in eine an der tiefsten Stelle des Behäl­ ters angeordnete Querrinne mit Austragsöffnung abgeschwemmt wird.

Ein Verfahren der vorstehend bezeichneten Art ist beispiels­ weise aus der DE-PS 24 39 311 bekannt. Hierbei wurde das abgeschwemmte Filterhilfsmittel mit Wasser aus der Querrinne durch die Austragsöffnung abgeschwemmt und über das Kanal­ netz abgeführt. Neben einem hohen Wasserverbrauch - beim Reinigungsbetrieb wird zusätzlich zu dem für die Spülvor­ gänge notwendigen Wassermengen praktisch der gesamte Behäl­ terinhalt an das Kanalnetz abgegeben - ist durch die abgeschwemmte, verbrauchte Filterhilfsschicht ein erhebliches Gefährdungspotential gegeben. Die Filterhilfsschicht ist in hohem Maße mit Keimen, aber auch mit Desinfektionschemi­ kalien belastet und darf daher nicht in das Kanalnetz abge­ geben werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich im Kanalnetz Ablagerungen bilden können, die sich im Verlaufe der Zeit verfestigen und einen störungsfreien Ablauf beein­ trächtigen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs bezeichneten Art so zu verbessern, daß eine einwandfreie und gefährdungslose Entsorgung möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei Reinigungsbetrieb der Behälter zunächst über die Filter­ elemente filtrierend bis auf eine Restflüssigkeitsmenge entleert wird und daß das abgeschwemmte Filterhilfsmittel aus der Querrinne mechanisch ausgetragen und einem Sammelbe­ hälter zugeführt wird. Dadurch, daß der Behälter zunächst filtrierend abgepumpt wird wobei das Filtrat dem normalen Betriebskreislauf bzw. dem Betriebsflüssigkeitsvorrat zuge­ führt werden kann, verbleibt im Behälter nur noch eine ge­ ringe Restflüssigkeitsmenge. Nach dem filtrierenden Abpumpen des Behälters wird die Filterhilfsschicht von den Filterele­ menten abgespült und in die Querrinne ausgeschwemmt. Dadurch, daß das abgeschwemmte Filterhilfsmittel aus der Querrinne mechanisch ausgetragen wird, gelangt nur das verbrauchte Filterhilfsmittel zusammen mit der Restwassermenge in den Sammelbehälter. Hierdurch gelingt es, die auszutragende Wassermenge von bisher beispielsweise 15 m³ auf nur noch 1 m³ zu reduzieren. Die gesammelte Filterhilfsschicht mit den zugehörigen Restwassermengen stellt ein Konzentrat dar, das bei den üblichen Mengenverhältnissen noch pumpfähig und damit auch in Transportfahrzeuge umpumpbar ist.

Werden nun entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung für die Filterhilfsschicht Filterhilfsmittel verwendet, die zumindest überwiegend aus brennbaren Stoffen bestehen, so ergibt sich der Vorteil, daß das gesammelte Konzentrat (Restflüssigkeit und verbrauchte Filterhilfsmittel) in einer Verbrennungsanlage entsorgt werden kann. Hierzu sind auf Cellulose aufgebaute Filterhilfsmittel und Aktivkohle, in der Regel eine Mischung von beiden, geeignet. Die Brennbar­ keit ist auch dann noch gegeben, wenn einer derartigen, überwiegend auf brennbarem Filterhilfsmittel aufgebauten Filterhilfsschicht auch Diatomid zugemischt ist. Durch die Entsorgung mittels Verbrennung ist auch das im verbrauchten Filterhilfsmittel enthaltene Gefährdungspotential durch Keime wirksam beseitigt.

Die Erfindung betrifft zur Durchführung des Verfahrens ferner eine Filtereinrichtung für die Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere für die Reinigung von Wasser für Schwimmbäder, die einen Behälter aufweist, in dem sich senkrecht ausgerich­ tete plattenförmige Filterelemente mit anschwemmbarer Filter­ hilfsschicht befinden, wobei der Behälterboden geneigt ausge­ bildet ist und an der tiefsten Stelle eine Querrinne mit verschließbarer Abzugsöffnung ausweist, und wobei die Filter­ elemente im oberen Bereich jeweils mit einem in den Filter­ innenraum mündenden Abzugsstutzen versehen sind, die in den oberen Bereich einer Saugkammer münden, an der im unteren Bereich eine Absaugleitung angeschlossen ist, die zu einer Saugpumpe führt.

Eine Filtereinrichtung der vorstehend bezeichneten Art ist in ihrem Aufbau aus DE-PS 24 29 311 grundsätzlich vorbekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbekannte Filtereinrichtung hinsichtlich der Abreinigung der Filterele­ mente und der Beseitigung der verbrauchten Filterhilfsstoffe zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Saugkammer in eine obere Hauptkammer und eine untere Hilfskammer unterteilt ist, daß die Filterelemente jeweils einen oberen und einen unteren Sauganschluß aufweisen, wobei der obere Sauganschluß mit der Hauptkammer und der untere Sauganschluß mit der Hilfskammer verbunden ist, daß beide Saugkammern unabhängig voneinander mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind und daß die Querrinne eine abschließbare Bodenöffnung aufweist, der ein sich über die Länge der Quer­ rinne erstreckendes, antreibbares Förderorgan zugeordnet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß im Normalbetrieb die zu filtrierende Flüssigkeit über die Hauptkammer aus den daran angeschlossenen plattenförmigen Filterelement abgezogen wird. Die Abzugsleitung ist hierbei im unteren Bereich der Hauptkammer angeschlossen, so daß die Saugkammer die Funktion einer Druckausgleichskammer besitzt, die eine Entgasung der gefilterten Flüssigkeit bewirkt, so daß die gefilterte Flüssigkeit blasenfrei weitergefördert und beispielsweise in ein Schwimmbecken eingeleitet werden kann. Im Filterbe­ trieb ist die untenliegende Hilfskammer ohne Funktion. Soll nun die Filtereinrichtung gereinigt werden, wird die untere Hilfskammer mit einem Unterdruck beaufschlagt und die obere Hauptkammer drucklos gesetzt, so daß der Behälter über die Filterelemente filtrierend entleert wird. Die Flüssigkeit kann hierbei, da sie filtriert ist, dem Verbraucher, bei­ spielsweise einem Schwimmbecken zugeleitet werden. Die Ent­ leerung des Behälters erfolgt dann bis auf das durch den unteren Sauganschluß der Filterelemente bzw. durch deren Unterkante gegenüber dem Behälterboden vorgegebenes Niveau. Anschließend wird über zusätzliche Spülflüssigkeit die Filter­ hilfsschicht von den Filterelementen abgeschwemmt und in die Querrinne ausgeschwemmt. Dadurch, daß in der Querrinne ein antreibbares, mechanisch wirkendes Förderorgan angeordnet ist, kann ohne zusätzlichen Wasserverbrauch das sich in der Querrinne ansammelnde verbrauchte Filterhilfsmittel durch die Bodenöffnung ausgetragen werden. Die im Behälter noch vorhandene Restwassermenge unterstützt hierbei den Austrag und fließt in den Sammelbehälter als Konzentrat mit ab. Dieses, aus verbrauchtem Filterhilfsmittel und der Restwassermenge eines jeden Reinigungsvorganges im Sammel­ behälter angesammelte Konzentrat ist pumpfähig, so daß es aus dem Sammelbehälter in ein entsprechendes Transportfahrzeug umgepumpt und über eine Verbrennungsanlage entsorgt werden kann. In der Verbrennungsanlage werden die zumindest teilweise brennbaren Filterhilfsmittel durch Eindüsen zusammen mit der Restwassermenge verbrannt.

Es ist grundsätzlich möglich, die Hilfskammer über eine entsprechende Bypaßleitung unter Zwischenschaltung von Sperr­ ventilen mit der Betriebssaugpumpe zu verbinden, da ohnehin beim filtrierenden Entleeren des Behälters vor dem Abspülen der Filterhilfsschicht die filtrierte Flüssigkeit in den Betriebskreislauf eingegeben wird. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es jedoch vorteilhaft, wenn an die Hilfs­ kammer eine gesonderte Entleerungspumpe angeschlossen ist. Damit ist es möglich, eine gegenüber der Saugpumpe für den Normalbetrieb in der Leistung wesentlich kleiner ausgelegte Entleerungspumpe vorzusehen, so daß auch bei einer Vergröße­ rung der freiliegenden Filteroberfläche entsprechend dem Absinken des Wasserspiegels noch eine einwandfreie filtrie­ rende Entleerung erzielt wird. Zweckmäßigerweise ist die Entleerungspumpe druckseitig mit dem Filtrierkreislauf über entsprechende Rohrleitungen, die mit Sperrschiebern oder Ventilen versehen sind, verbindbar.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß die Hilfskammer im wesentlichen unterhalb der Unterkante der Filterelemente angeordnet ist. Hierdurch wird eine Ent­ leerung des Behälters auf die geringstmögliche Restwasser­ menge erzielt, die dann nur noch durch die zum Abspülen der Filterhilfsschicht erforderliche Flüssigkeitsmenge gering­ fügig erhöht wird.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Förderorgan durch eine antreibbare umlaufende Kette gebildet wird, deren Untertrum in der Querrinne verläuft und die mit Wischerelementen, vorzugsweise aus elastischem Material, versehen ist. Das in die Querrinne geschwemmte verbrauchte Filterhilfsmittel wird mit Hilfe eines derarti­ gen Förderorgans in einem in etwa gleichmäßigen Mengenstrom aus der Querrinne in die Bodenöffnung ausgetragen. Durch die Anordnung einer Bodenöffnung in der Querrinne ist sicher­ gestellt, daß der auszutragende Feststoff von der gleich­ zeitig ablaufenden Restflüssigkeit durch die Bodenöffnung ausgeschwemmt wird. Die Anordnung von Wischerelementen aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, bewirkt in vorteilhafter Weise einen praktisch rückstandsfreien Austrag der in der Querrinne angesammelten Feststoffmengen, da die Wischerblätter in unmittelbarem Kontakt mit den Wan­ dungen der Querrinne geführt werden können.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Förderorgan eine in der Querrinne verlaufende Förder­ schnecke vorgesehen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Filterelemente im Behälter federnd gehalten sind und mit einer Rütteleinrichtung in Verbindung stehen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die zum Abspülen der Filter­ hilfsschicht erforderliche Spülwassermenge noch reduziert werden kann, da durch den Rüttelvorgang das Ablösen der Filterhilfsschicht unterstützt wird.

Die Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die in der Zeichnung dargestellte Filtereinrichtung weist einen offenen rechteckigen Behälter 1 auf, dessen Boden 2 nach einer Seite hin abfallend geneigt ist und an der tief­ sten Stelle eine quer zur Bodenneigung verlaufende Quer­ rinne 3 aufweist. Die Querrinne 3 weist eine verschließ­ bare Bodenöffnung 4 auf, an die eine mit einem Schieber 5 versehene Rohrleitung 6 angeschlossen ist, die in einen Sammelbehälter 7 ausmündet. In Bodenhöhe sind im Behälter­ innern im Abstand zueinander ferner mehrere Düsenrohre 8 vorgesehen, deren Düsenöffnungen in Richtung auf die Quer­ rinne 3 ausgerichtet sind, so daß sich auf dem Boden ansam­ melnde verbrauchte Filterhilfsstoffmengen in die Querrinne 3 ausgespült werden können. Über entsprechende Ventile lassen sich die einzelnen Düsenreihen nach Wahl mit Druckwasser beaufschlagen.

Im Behälterinnern sind mehrere plattenförmige Filterelemente 9 mit Abstand parallel nebeneinander und hochkantstehend angeord­ net, die in bekannter Weise hohl ausgebildet und mit einem Filtertuch und einer darauf jeweils aufzubringenden Filter­ hilfsschicht versehen sind. Die Filterelemente 9 sind im Behälter 1 federnd gehalten, beispielsweise über elastische Elemente auf Querträgern 10 federnd abgestützt.

Im Bereich seines der Querrinne 3 zugeordneten Endes ist der Behälter 1 mit einer hohl ausgebildeten Querwand 11 versehen, die mit Abstand oberhalb des Bodens 2 endet und hier einen freien Durchtritt bildet. Durch die Querwand 11 wird der Behälter 1 in einen Filterraum 12 und in einen Einlaufraum 13 unterteilt, der der Beruhigung der zulaufenden Rohflüssigkeit dient. Die hohl ausgebildete Querwand 11 ist hierbei als Saugkammer ausgebildet und in eine obere Hauptkammer 14 und in eine davon getrennte untere Hilfs­ kammer 15 unterteilt. Die Filterelemente 9 sind hierbei jeweils mit einem oberen Sauganschluß 16 und einem unteren Sauganschluß 17 versehen. Hierbei ist der obere Sauganschluß 16 an die Hauptkammer 14 und der untere Sauganschluß 17 an die untere Hilfskammer 15 angeschlossen. Die Verbindung der Sauganschlüsse mit den Saugkammern erfolgt hierbei über elastische Zwischenelemente 18.

An den unteren Bereich der oberen Hauptkammer 14 ist eine Saugleitung 19 angeschlossen, die mit der Saugseite der Hauptpumpe 20 verbunden ist, deren Druckseite an die zum Verbraucher führende Förderleitung 21 angeschlossen ist.

Über eine absperrbare Bypaßleitung 22 ist es möglich, einen Teil oder auch die gesamte von der Hauptpumpe 20 gepumpte Fördermenge wieder in die Beruhigungskammer 13 zurückzuführen. Über die Zuleitung 23 fließt die zu reinigende Flüssigkeit vom Verbraucher, beispielsweise aus einem Schwimmbecken, in die Filtereinrichtung zurück.

Die untere Hilfskammer 15 ist über eine Saugleitung 24 mit einer Entleerungspumpe 25 verbunden, die vorzugsweise eine gegenüber der Hauptpumpe 20 geringere Förderleistung besitzt. Die Entleerungspumpe 25 ist über eine entsprechende Leitung 26 an die Förderleitung 21 angeschlossen und über ein entsprechen­ des Ventil dieser gegenüber absperrbar.

Auf die Filterflächen der Filterelemente 9 wird in üblicher Weise eine Filterhilfsschicht angeschwemmt, die beispiels­ weise aus einer Mischung aus Filtercellulose und Aktivkohle besteht. Der Behälter 1 ist hierbei vollständig gefüllt, wobei über die Leitung 23, die beispielsweise an den Überlauf eines Schwimm- oder Badebeckens angeschlossen ist, entspre­ chend der Förderleistung der Hauptpumpe 20 zu filtrierendes Wasser zuläuft. Das Wasser wird über die obere Saugkammer 14 mit Hilfe der Hauptpumpe 20 durch die Filterelemente 9 hindurchgesaugt, wobei in der Hauptkammer 14 infolge des Unterdrucks eingeschlossene Gasbläschen ausperlen, so daß das filtrierte Wasser blasenfrei in das Schwimmbecken einge­ leitet wird.

Sobald nun die Filterhilfsschicht nach entsprechender Be­ triebszeit erschöpft ist, wird die Hauptpumpe stillgesetzt und über die Entleerungspumpe 25 der Behälter 1 über die Filterelemente 9 soweit leergepumpt, bis die Filterelemente 9 vollständig freiliegen. Über eine mit Spüldüsen versehene Wascheinrichtung 27 werden nun mittels Druckwasser die mit der Filterhilfsschicht belegten Filterflächen der Filterele­ mente 9 beaufschlagt und die Filterhilfsschicht abgeschwemmt. Da die Filterelemente 9 federnd im Behälter 1 gehalten sind, kann dieser Abschwemmvorgang durch ein mit den Filterele­ menten verbundene Rütteleinrichtung 28 unterstützt werden, wobei schon unter dem Einfluß der mechanischen Einwirkung der auf dem Filtertuch der Filterelemente abgelagerte Filter­ kuchen weitgehend abfällt, so daß die Waschflüssigkeit prak­ tisch nur noch zum Abreinigen des Filtertuchs benötigt wird und dementsprechend eine erheblich geringere Menge an Wasch­ flüssigkeit verbraucht wird. Anschließend wird über die Bodendüsen 8 das auf den Boden 2 des Behälters 1 herabgefal­ lene verbrauchte Filterhilfsmittel in die Querrinne 3 aus­ geschwemmt.

In der Querrinne 3 ist nun ein Förderorgan 29 angeordnet, durch das das sich in der Querrinne 3 ansammelnde Filterhilfs­ mittel nach Öffnung des Ventils 5 zur Bodenöffnung 4 geför­ dert und hierbei durch die Leitung 6 in den Sammelbehälter 7 ausgeschwemmt werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel besteht das Förderorgan im wesentlichen aus einer umlaufenden Kette, deren Untertrum in der Querrinne verläuft und die mit Wischerelementen 30 versehen ist, die vorzugs­ weise aus einem gummielastischen Material hergestellt sind. Die Kette wird hierbei über einen außenliegenden Antriebs­ motor 31 angetrieben. Das sich im Sammelbehälter 7 ansammeln­ de Konzentrat aus Restwasser und verbrauchtem Filterhilfs­ mittel kann nun über eine Entsorgungspumpe 32 beispielsweise in ein Transportfahrzeug abgepumpt und entsorgt werden. Dies sollte bevorzugt durch Verbrennung erfolgen, zumal die bevorzugt verwendeten Filterhilfsmittel im wesentlichen aus brennbaren Substanzen bestehen. Bei einer Filtereinrich­ tung gegebener Baugröße ist es bei dieser Bauform möglich, durch die filtrierende Entleerung über die Entleerungspumpe 25 etwa 15 m³ Wasser für das System zurückzugewinnen, während nur etwa 1 m³ Wasser zusammen mit dem verbrauchten Filter­ hilfsmittel aus dem Filterkreislauf abgezogen wird. Hier­ durch ergibt sich eine erhebliche Reduzierung des Wasser­ verbrauchs.

Nach Abschluß der Filterreinigung wird der Behälter wieder gefüllt und über die Hauptpumpe 20 und die Bypassleitung 22 im Kreislauf gefahren, wobei die Filterflächen der Filter­ elemente 9 in üblicher Weise durch Anschwemmen mit einer Schicht aus Filterhilfsmittel belegt werden. Sobald die Filterelemente vollständig mit ihrer Filterhilfsschicht versehen sind, kann die Bypassleitung 22 abgesperrt und der normale Filterbetrieb wieder aufgenommen werden.

Die Erfindung erlaubt es auch, bereits vorhandene Filterein­ richtungen der Bauform gemäß DE-PS 24 39 311 durch eine entsprechende Umrüstung zu modernisieren. Hierzu muß im wesentlichen eine als Saugkammer ausgebildete Trennwand 11 mit entsprechend angepaßten Filterelementen 9 eingesetzt werden, sowie eine Entleerungspumpe 25 mit entsprechenden Rohrleitungen vorgesehen werden. Ferner ist die Querrinne 3 umzurüsten und ein entsprechendes Förderorgan 29 einzubauen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Reinigung einer Filtereinrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere Schwimmbadwasser, bei der die zu filtrierende Flüssigkeit aus einem Behälter über Filterelemente mit angeschwemmter Filterhilfsschicht abgesaugt wird und wobei im Reinigungsbetrieb die Filter­ hilfsschicht in eine an der tiefsten Stelle des Behälters angeordnete Querrinne mit Austragsöffnung abgeschwemmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Reinigungsbetrieb der Behälter zunächst über die Filterelemente filtrierend bis auf eine Restflüssig­ keitsmenge entleert wird und daß das abgeschwemmte Filter­ hilfsmittel aus der Querrinne mechanisch ausgetragen und einem Sammelbehälter zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente während des Abschwemmvorganges zumindest zeitweise gerüttelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Filterhilfsschicht Filterhilfsmittel verwendet werden, die zumindest überwiegend aus brennbaren Stoffen bestehen.

4. Filtereinrichtung für die Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, vorzugsweise für die Reinigung von Wasser für Schwimmbäder, die einen Behälter (1) aufweist, in dem sich senkrecht ausgerichtete plattenförmige Filterelemente (9) mit anschwemmbarer Filterhilfsschicht befinden, wobei der Behälterboden (10) geneigt ausgebildet ist und an der tiefsten Stelle eine Querrinne (3) mit verschließbarer Abzugsöffnung (4) aufweist, und wobei die Filterelemente (9) im oberen Bereich jeweils mit einem in den Filterinnenraum mündenden Sauganschluß (16) versehen sind, die in den oberen Bereich einer Saug­ kammer (11) münden, an der im unteren Bereich eine Absaug­ leitung (19) angeschlossen ist, die zu einer Pumpe (20) führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkammer (11) in eine obere Hauptkammer (14) und eine untere Hilfs­ kammer (15) unterteilt ist, daß die Filterelemente (9) jeweils einen oberen und einen unteren Sauganschluß (16, 17) aufweisen, wobei der obere Sauganschluß (16) mit der Hauptkammer (14) und der untere Sauganschluß (17) mit der Hilfskammer (15) verbunden ist, daß beide Saugkammern (14, 15) unabhängig voneinander mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind, und daß die Querrinne (3) eine ab­ schließbare Bodenöffnung (4) aufweist, der ein sich über die Länge der Querrinne (3) erstreckendes, antreibbares Förderorgan (29) zugeordnet ist.

5. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß an die Hilfskammer (15) eine gesonderte Entlee­ rungspumpe (25) angeschlossen ist.

6. Filtereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungspumpe (25) druckseitig mit dem Filtrierkreislauf verbindbar ist.

7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskammer (15) im wesent­ lichen unterhalb der Unterkante der Filterelemente (9) angeordnet ist.

8. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan (29) durch eine antreibbare umlaufende Kette gebildet wird, deren Untertrum in der Querrinne verläuft und die mit Wischer­ elementen (20) vorzugsweise aus einem elastischen Material versehen ist.

9. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan (29) durch eine in der Querrinne (3) verlaufende Förderschnecke gebildet wird.

10. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (9) im Behälter federnd gehalten sind und mit einer Rüttelein­ richtung (28) in Verbindung stehen.